Statistical-mechanical study on anisotropic gel formation process based on motion of the phase boundary and its application

基于相界运动的各向异性凝胶形成过程的统计力学研究及其应用

• 批准号: 23540475
• 负责人: YAMAMOTO TAKAO
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23540475/
• 关键词: 異方性ゲル; 熱力学的不安定性; moving boundary描像; 拡散律速; 界面律速; 乾燥; 透析; マイクロレオロジー; ダイナミックス遷移; 緩和ダイナミックス; 界面エネルギー律速; moving boundary picture; ゲルー異方性ゲル転移; 潮汐力; Moving Boundary描像; 高分子濃厚溶液; スケーリング則

We studied the processes of the anisotropic gelation of the polymer solutions by drying and dialysis, focusing attention on motion of the sol-gel phase boundary. It was found that thermodynamic instability at the phase boundary induces the anisotropic gelation. The orientation dynamics of the polymers in the thermodynamically-unstable state was constructed. The generalized moving boundary (GMB) picture expressing the gelation process induced by both the inflow and the outflow ions was constructed and a new method for controlling the gelation process on the basis of the GMB picture was developed. We developed an idea giving a unified understanding of the two types of the gelation dynamics, the diffusion limited dynamics for dialysis gelation and the interface energy limited dynamics for drying gelation on the basis of the rate of the thermodynamic destabilization.

我们通过干燥和透析研究了聚合物溶液的各向异性凝胶化过程，重点研究了溶胶-凝胶相边界的运动。发现相边界处的热力学不稳定性导致了各向异性凝胶化。构建了聚合物在热力学不稳定状态下的取向动力学。构造了表达流入离子和流出离子诱导的凝胶化过程的广义移动边界图，并在此基础上提出了一种控制凝胶化过程的新方法。基于热力学失稳速率，我们提出了一种统一理解两种类型凝胶动力学的想法，即透析凝胶的扩散限制动力学和干燥凝胶的界面能限制动力学。

项目成果

透析による配向ゲルの一次元成長ダイナミックス

通过透析定向凝胶的一维生长动力学

• 发表时间: 2012
• 作者: 六川勇;富田奈緒子;岡村英希;細谷亮馬;山本隆夫;土橋敏明
• 通讯作者: 土橋敏明

Anisotropic Structure of Calcium-Induced Alginate Gels by Optical and Small-Angle X-ray Scattering Measurements

• DOI: 10.1021/bm200223p
• 发表时间: 2011-06-01
• 期刊: BIOMACROMOLECULES
• 影响因子: 6.2
• 作者: Maki, Yasuyuki;Ito, Kei;Wakabayashi, Katsuzo
• 通讯作者: Wakabayashi, Katsuzo

カードランゲル調製法による力学的性質の違い

可得然凝胶制备方法导致机械性能的差异

• 发表时间: 2011
• 作者: 佐藤浩行;野辺正紘;槇靖幸;山本隆夫;土橋敏明
• 通讯作者: 土橋敏明

環境変化によって引き起こされる異方性ゲル形成ダイナミックス

环境变化引起的各向异性凝胶形成动力学

• 发表时间: 2013
• 作者: Y. Aoki;他9名;Akihiko Matsuyama;山本隆夫
• 通讯作者: 山本隆夫

ゾル-異方性ゲル境界近傍の高分子鎖のレオロジー

溶胶-各向异性凝胶边界附近聚合物链的流变学

• 发表时间: 2012
• 作者: S. K. Sukumaran;武田敬子;瀧本淳一;増淵雄一;山本隆夫
• 通讯作者: 山本隆夫